(57)【要約】【課題】システムのイニシャルコストやランニングコストを低減し、リサイクルの採算性を改善する。【解決手段】本発明は、廃ペットボトル１１を粉砕するための粉砕手段１２と、粉砕した廃ペットボトル１１を貯留した水との比重差によって浮遊材と沈降材とに分離する分離手段１３と、浮遊材を分離手段１３の水面浮上流れにより排出させる浮遊材排出手段１７と、沈降材を水と共に分離手段１３の上方に移送する沈降材移送手段１４と、沈降材移送手段１４から落下した沈降材及び水を受け止める受け止め手段１５と、受け止め手段１５内の沈降材及び水を攪拌してラベルを分離するラベル分離手段２９と、受け止め手段１５内のペット樹脂７を排出させるペット樹脂排出手段１６と、受け止め手段１５内で浮遊するラベル４を水面浮上流れにより分離手段１３へ排出させるラベル排出手段２２，２３とを備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃ペットボトルを粉砕するための粉砕手段と、
前記粉砕した廃ペットボトルを貯留した水との比重差によって水面上に浮遊する浮遊材と水中に沈降する沈降材とに分離するための分離手段と、
前記浮遊材を前記分離手段の水面浮上流れにより排出させるための浮遊材排出手段と、
前記沈降材を前記水と共に前記分離手段の上方に移送して該上方から落下させるための沈降材移送手段と、
該沈降材移送手段から落下した沈降材及び水を受け止めるための受け止め手段と、
該受け止め手段内の沈降材及び水を攪拌し、該沈降材中のラベルを浮遊させて分離するためのラベル分離手段と、
前記受け止め手段内の沈降材中のペット樹脂を排出させるためのペット樹脂排出手段と、
前記受け止め手段内で浮遊するラベルを水面浮上流れにより前記分離手段へ排出させるためのラベル排出手段と、
を備えていることを特徴とする廃ペットボトル分離回収システム。
【請求項２】
前記ペット樹脂排出手段は、スクリューコンベアを備えており、該スクリューコンベアは前記ラベル分離手段を兼用している請求項１に記載の廃ペットボトル分離回収システム。
【請求項３】
前記ラベル排出手段は、前記ラベルを前記分離手段に排出させるための排出口と、該排出口の周りに設けられる仕切板とを備え、該仕切板には前記沈降材中のペット樹脂の通過を阻止可能な大きさの開口部が設けられている請求項１又は２に記載の廃ペットボトル分離回収システム。
【請求項４】
廃ペットボトルを粉砕するステップと、
前記粉砕した廃ペットボトルを分離手段に貯留した水との比重差によって水面上に浮遊する浮遊材と水中に沈降する沈降材とに分離するステップと、
前記浮遊材を前記分離手段の水面浮上流れにより排出させるステップと、
前記沈降材を前記水と共に前記分離手段の上方に移送して該上方から落下させるステップと、
該落下した沈降材及び水を受け止め手段により受け止めるステップと、
該受け止め手段内の沈降材及び水を攪拌し、該沈降材中のラベルを浮遊させて分離するステップと、
前記受け止め手段内の沈降材中のペット樹脂を排出させるステップと、
前記受け止め手段内で浮遊するラベルを水面浮上流れにより前記分離手段へ排出させるステップと、
を備えていることを特徴とする廃ペットボトル分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃ペットボトルからキャップ及びラベルを分離させ、ペット樹脂を回収するための廃ペットボトル分離回収システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ミネラルウォータやジュース等の清涼飲料水の容器として、合成樹脂の一種であるエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の容器（以下、「ペットボトル」と言う。）が広く使用されている。これにより、使用済みペットボトル（以下、「廃ペットボトル」）が大量に廃棄されるようになり、近年における環境問題に対する関心の高まりに連れて、このように大量に廃棄される廃ペットボトルを分離回収してリサイクルするための廃ペットボトル分離回収システム及びその方法が各種提案されている。
【０００３】
図２に示されているように、廃ペットボトル１は、主に、水より比重の軽いキャップ２と、水より比重の重いペット樹脂から成るペットボトル本体３と、水より比重の軽いものの多いラベル４により構成されている。
【０００４】
そこで、従来の廃ペットボトル分離回収システム及びその方法としては、例えば、図３に示すように、粉砕機５により粉砕した廃ペットボトル１を、水を貯留した分離槽６に投入し、水との比重差を利用して、水面上に浮遊した廃ペットボトル１のキャップ２やラベル４を水面浮上流れにより排出すると共に、水中に沈降した廃ペットボトル１のペット樹脂７をコンベア８により移送することにより、キャップ２やラベル４とペット樹脂７とを分離、回収し、リサイクル処理の次工程に移送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、最近では、ペットボトル本体３全体を覆うフルラベルや金属塗料を含む質量の大きいラベルの使用が増加する傾向にあるため、ラベル４が分離槽１内で水中浮遊物として存在し、ペット樹脂と分離されずにリサイクル処理され、リサイクル製品の品質低下を招くといった問題が生じている。そのため、従来のこの種の廃ペットボトル分離回収システムやその方法により水との比重差を利用してペット樹脂をラベル４から分離させて回収することが難しくなってきている。
【０００６】
そこで、最近では、上記した分離処理に加えて乾燥処理や風力による選別処理を行ってラベル４からペット樹脂を分離させて回収し、リサイクル製品の純度を高めるようにしている。
【特許文献１】特開２００２−２９２６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このように乾燥処理や風力による選別処理を行ってラベル４からペット樹脂を分離させて回収する場合には、廃ペットボトル分離回収システムを構築するためのイニシャルコストや該システムを運用するためのランニングコストが増大し、リサイクル製品の採算性を悪化させるといった問題があった。
【０００８】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、イニシャルコストやランニングコストを低減し、リサイクル製品の採算性を改善することのできる廃ペットボトル分離回収システム及びその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る廃ペットボトル分離回収システムは、廃ペットボトルを粉砕するための粉砕手段と、前記粉砕した廃ペットボトルを貯留した水との比重差によって水面上に浮遊する浮遊材と水中に沈降する沈降材とに分離するための分離手段と、前記浮遊材を前記分離手段の水面浮上流れにより排出させるための浮遊材排出手段と、前記沈降材を前記水と共に前記分離手段の上方に移送して該上方から落下させるための沈降材移送手段と、該沈降材移送手段から落下した沈降材及び水を受け止めるための受け止め手段と、該受け止め手段内の沈降材及び水を攪拌し、該沈降材中のラベルを浮遊させて分離するためのラベル分離手段と、前記受け止め手段内の沈降材中のペット樹脂を排出させるためのペット樹脂排出手段と、前記受け止め手段内で浮遊するラベルを水面浮上流れにより前記分離手段へ排出させるためのラベル排出手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
そして、前記ペット樹脂排出手段は、スクリューコンベアを備えており、該スクリューコンベアは前記ラベル分離手段を兼用しているのが好ましい。
【００１１】
また、前記ラベル排出手段は、前記ラベルを前記分離手段に排出させるための排出口と、該排出口の周りに設けられる仕切板とを備え、該仕切板には前記沈降材中のキャップの通過を阻止可能な大きさの開口部が設けられているのが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る廃ペットボトル分離回収方法は、廃ペットボトルを粉砕するステップと、前記粉砕した廃ペットボトルを分離手段に貯留した水との比重差によって水面上に浮遊する浮遊材と水中に沈降する沈降材とに分離するステップと、前記浮遊材を前記分離手段の水面浮上流れにより排出させるステップと、前記沈降材を前記水と共に前記分離手段の上方に移送して該上方から落下させるステップと、該落下した沈降材及び水を受け止め手段により受け止めるステップと、該受け止め手段内の沈降材及び水を攪拌し、該沈降材中のラベルを浮遊させて分離するステップと、前記受け止め手段内の沈降材中のペット樹脂を排出させるステップと、前記受け止め手段内で浮遊するラベルを水面浮上流れにより前記分離手段へ排出させるステップとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、水との比重差を利用してキャップとラベルとペット樹脂を確実に分離させて回収することができるため、純度の高いリサイクル製品を容易且つ確実に製造することができる。
【００１４】
また、ラベルからペット樹脂を分離させて回収するために、乾燥処理や風力による選別処理等の処理工程を追加する必要がないため、イニシャルコストやランニングコストの低減化を図ることができ、リサイクル製品の採算性を改善することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る廃ペットボトル分離回収システム及びその方法を示す模式図である。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る分離回収システム１０は、廃ペットボトル１１を粉砕するための粉砕手段である粉砕機１２と、粉砕した廃ペットボトル１１を貯留した水との比重差によって水面上に浮遊する浮遊材と水中に沈降する沈降材とに分離するための分離手段である分離槽１３と、沈降材を水と共に分離槽１３の上方に移送して該上方から落下させるための沈降材移送手段である移送コンベア１４と、移送コンベア１４から落下した沈降材及び水を受け止めるための受け止め手段である受け止め槽１５と、受け止め槽１５内の沈降材中のペット樹脂を排出させるためのペット樹脂排出手段である排出コンベア１６とを備えて構成されている。
【００１７】
分離槽１３の上部側面には、オーバーフロー管１７が接続されており、このオーバーフロー管１７は分離槽１３の水面上に浮遊する浮遊材を水面浮上流れにより分離槽１３外に排出させる浮遊材排出手段として機能する。また、分離槽１３の底部には、電動モータ１８により駆動されるスクリューコンベア１９が設けられていると共に、他の部分より深くなるように釜場２０が形成されている。
【００１８】
移送コンベア１４は、例えばスネコン（登録商標）等の密閉型バケットコンベアであり、分離槽１３の釜場２０から分離槽１３の上方に掛けて設けられており、上端部下側には沈降材落下口２１が形成されている。
【００１９】
受け止め槽１５は、逆円錐状を成し、排出コンベア１６の受入槽としての機能を有し、内容量の８０％程度に貯水可能な構造を有している。受け止め槽１５の上部側面には排出口２２が開口されており、この排出口２２は分離槽１３の上方に配置されている。また、排出口２２の周りには沈降材中のペット樹脂７の通過を阻止可能な大きさの開口部（図示省略）を有するメッシュ状の仕切板２３が設けられており、排出口２２と仕切板２３によりラベル排出手段が構成されている。
【００２０】
受け止め槽１５の上部には給水管２４が接続され、給水管２４には給水弁２５が取り付けられており、この給水弁２５を常時開放することにより、分離槽１３の水がリサイクル水として受け止め槽１５に連続給水されるようになっている。また、受け止め槽１５の底部には排出管２６が接続され、この排出管２６には排出弁２７が取り付けられており、定期的にこの排出弁２７を開放することにより、受け止め槽１５の底部に滞留した異物が排出されるようになっている。
【００２１】
排出コンベア１６は、受け止め槽１５の底部から斜め上方に掛けて設けられ、電動モータ２８によって駆動されるスクリューコンベア２９によって構成されており、このスクリューコンベア２９はラベル分離手段としても機能するようになっている。そして、排出コンベア１６の上端部下側にはペット樹脂落下口３０が開口されている。
【００２２】
次に、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る廃ペットボトル分離回収システム１０の作用について説明する。
【００２３】
廃ペットボトル１１が、粉砕機１２によって、キャップ２と、ラベル４と、ペットボトル本体３を構成するペット樹脂７とに粉砕されて分離槽１３に投入されると、分離槽１３では、キャップ２、ラベル４、及びペット樹脂７が、分離槽１３に貯留された水との比重差によって分離され、水より比重の軽いキャップ２及びラベル４は水面上に浮遊する浮遊材となる一方、水より比重の重いラベル４及びペット樹脂７は水中に沈降する沈降材となる。
【００２４】
そして、浮遊材となったキャップ２及びラベル４は分離槽１３の水面浮上流れによりオーバーフロー管１７を介してリサイクル処理の次工程に移送され、所定の二次製品となる。一方、沈降材となったラベル４及びペット樹脂７は、水と共にスクリューコンベア１９によって分離槽１３の釜場２０に移送され、さらに移送コンベア１４によって釜場２０から受け止め槽１５の上方に移送され、沈降材落下口２１から受け止め槽１５に落下される。
【００２５】
このようにして受け止め槽１５に落下された沈降材は、受け止め槽１５中を沈降し、沈降材中のラベル４は移送コンベア１４から払い落とされる際の水撃と、スクリューコンベア２９の攪拌によって米磨ぎ状態となり、自然に水面上に浮上する。さらに、受け止め槽１５には給水管２４を介して分離槽１３の水がリサイクル水となって給水されており、水面上に浮上したラベル４は、仕切板２３を通過し、排出口２２を通って分離槽１３に落下する。
【００２６】
一方、ラベル４が分離された沈降材中のペット樹脂７は、受け止め槽１５中を沈降した後、排出コンベア１６により、上方に移送され、ペット樹脂落下口３０から落下され、リサイクル処理の次工程に移送され、所定のリサイクル製品となる。なお、ペット樹脂７は、仕切板２３の通過を阻止されるため、移送コンベア１６から払い落とされた際に水の流れの勢いにより排出口２２から分離槽１３に落下するおそれはない。したがって、ラベル４とペット樹脂７は確実に分離され、回収される。
【００２７】
また、沈降材は受け止め槽１５中を沈降又は浮上する間に洗浄され、沈降材に付着していた砂や泥等の異物は受け止め槽１５の底部に滞留し、この異物は、排出弁２７を定期的に開放することにより排出管２６を介して外部に排出され、廃棄物として処理される。
【００２８】
上記したように本発明の実施の形態に係る廃ペットボトル分離回収システム１０によれば、水との比重差を利用してキャップ２とラベル４とペット樹脂７を確実に分離させて回収することができるため、純度の高いリサイクル製品を容易且つ確実に製造することができる。
【００２９】
また、ラベル４を分離、回収するために、乾燥処理や風力による選別処理等の処理工程を追加する必要がないため、廃ペットボトル分離回収システムのイニシャルコストやランニングコストの低減化を図ることができ、リサイクル製品の採算性を改善することが可能となる。
【００３０】
さらに、受け止め槽１５において廃ペットボトル１に付着している砂や泥等の異物を確実に排出することができ、清浄なリサイクル水を分離槽１３や受け止め槽１５のオーバーフロー水として利用することができるため、ランニングコストのさらなる低減化を図ることもできる。
【００３１】
さらにまた、受け止め槽１５内の水を攪拌してラベル４を分離、回収する際に、排出コンベア１６のスクリューコンベア２９を兼用しているため、イニシャルコストをさらに低減させることができ、効率の良いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係る廃ペットボトル分離回収システム及びその方法を示す模式図である。
【図２】ペットボトルの構成を示す模式図である。
【図３】従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３３】
４            ラベル
７            ペット樹脂
１０          廃ペットボトル分離回収システム
１１          廃ペットボトル
１２          粉砕機（粉砕手段）
１３          分離槽（分離手段）
１４          移送コンベア（沈降材移送手段）
１５          受け止め槽（受け止め手段）
１６          排出コンベア（ペット樹脂排出手段）
１７          排出管（浮遊材排出手段）
２２          排出口（ラベル排出手段）
２３          仕切板（ラベル排出手段）
２９          スクリューコンベア（ラベル分離手段）
【図１】
2010105223.tif 000003
【図２】
2010105223.tif 000004
【図３】
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